油田集输建站管道安装和铺设施工技术探讨
   来源:中国科技博览     2021年08月12日 10:01

张永涛+辛跃

[摘 要]油田集油、集水、集气管网复杂,所有管线全部采用下埋生产,管网存在着施工难度大、精度低、依存开发需要的特点。根据区块分布情况及储量情况,优化集输系统设计与改造,满足油田产能需要,保证油田规划方案的质量及效率,提高油田管网管理水平。地面管道一般来说是由钢制管道为主,根据使用需要分为碳钢、不锈钢、钢非金属管理等。按照压力不同又可分为真空管、低管、中管、超高压管道及高管管道等。按输送物质的不同又分为腐蚀性介质、汽水、危险品、化学品等管道。

[关键词]集输建站;管道安装;系统改造;关键流程

中图分类号:U545 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)11-0008-01

本文以油田集输建站为例,探讨了各油田集输系统管道安装和铺设施工技术,并对地面流程及原油处理工艺进行了详细论述,最后以某油田为例探讨了集输建站关键流程,对同类施工设计有一定借鉴意义。

1 石油管道的组成

石油管道的组成部分和支撑件主要有管材、管件、阀门、法兰、支吊架、仪表装置及其他部件,管理是通过与设备完美地相连,构成一个密封的循环系统,以达到对外输送介质的作用。①管材。它的制造材料有碳钢管、低合金钢、高合金和有色金属管道,这些管道根据油田的需求又分为无缝、焊接、钢板卷制等类型的钢管。管材的质量必须表面无裂纹、缩孔、重皮等质量问题,钢管锈蚀、刮痕、磨损程度必须小于5%。螺纹、坡口的加工精度必须达到国家管道的要求或者设计者的订制要求。②阀门。阀门作为管道的重要组成构件,必须有相关的质量证明、出厂合格证、铭牌等国家要求的程序,铭牌上必须标准压力、温度和介质等,以方便使用者合理挑选。阀门的外观不得出现裂纹、氧化等影响产品强度的问题,不得有磨损、缺损、无铭牌或者有污物,阀门出厂时,两端必须有防护盖。手柄操作灵活,干燥卡涩即为不合格。

2 集输管道安装施工技术

①管道施工前的准备。管道施工安装前,必须对预埋的管道进行内部的清理,确定内部干净,检查管道阀门或者螺栓是否合乎业主设计要求的标准。按照设计图,开挖管道沟渠,对有需要焊接的管线进行对口焊接。管道在地下對接时,确保管线已暂停使用。②管道阀门及法兰安装。在进行阀门与法兰安装时,确保法阀门与法兰成配套产品,最好购买有标志的阀门,其箭头的方向应与介质的流向一样,如果没有标志,也应该标明流向,确保使用者更好地分辨阀门是否处于开启或者关闭状态。法兰安装时应与轴线保持垂直。③油田支吊架安装。管道支吊架的安装应该严格与设计图一样,不能随意变换位置,支架预埋尺寸必须严格与施工图对应,对于没有温度变形的管道安装,应保持吊架与吊杆的垂直。④特殊材料管道安装。油田使用除了常用钢制管道之外,还有PVC、PP-R 等材料,这两种材料的管道,主要是用于加药和采暖管线,还有一种玻璃钢材料,主要用于污水站处理。⑤油田工艺管道安装。油田地面工艺管道一般以集输管道居多,油气集输管道是指新建、改建、扩建的从陆地输送石油、成品油等的地面管道工程。集输管道包括采油、注水、注气井等井场工艺管道,包括井口、石油伴生汽、动力液、含油污水及混合物物等管道。又有输油管道,注蒸汽管道、采油伴热管等。集输管道施工方法包括直埋敷设、跨越、定向钻穿越三种,直埋敷设管道的安装有沟上组焊和沟下组焊两个步骤,先用经纬仪进行测量放射线,再对管线进行人工对口处理,如果管线口径较大,可以用专业的对口器进行对口处理。然后再进行电焊处理,焊接时最好用下向焊的工艺,因为这种工艺可以让焊口外形完美,成功率高,返修率低,而且速度比较快,是一种比较好的焊接方法。但是这种焊接的焊接材料是普通材料的八倍,所以,应用不太广泛,一般用于长输管道。跨越管线的安装一般都是应用于沟渠或者河流的上方,为了直线距离,一般来说,用这种方法比较划算,而且节约时间和成本,但是也有比较长的河流,属于长距离跨越需要借助桁架,先把桁架制作成型,然后再用吊装装备进行就位安装。定向钻穿越的管线安装一般用于原油和天然气,现在,由于油田出现了比较严重的盗窃现象,所以,石油工程已经舍弃了直接开挖的方式,一般都是由专业的定向钻来完成,用定向钻钻导向孔,然后扩孔,然后将管线回拖,地形越长,越复杂,需要的扩孔就越多。⑥集输管理防腐。安装在地下的集输管理,由于受地下水、酸、碱等物质的侵蚀,容易对管道造成严重的破坏,所以对集输管理应根据当地土壤的情况制定合适的防腐处理。集输管理的防腐主要有石油沥青防腐、环氧煤沥青、聚乙烯防腐等,石油沥清防腐由来已久,至今为止,仍然是主要的防腐材料,属于普遍的类型;而环氧煤沥青则具有而盐、碱腐蚀、抗潮湿、抗微生物等作用,施工简便、安全;而聚乙烯防腐则具备耐冲击、绝缘性能强、污染环境小,成本低等优点。因此在做防腐处理时,应该根据当地土壤的情况选择最合适的防腐处理,使得管理的使用寿命得以延长,保证石油正常、安全地被抽取出来。不会产生管道被腐蚀,而产生漏洞等严重的状况。让石油业主采油更加地安全,更加地放心。

3 某油田集输建站实例

在油田采用小二级布站的集输方式,集输管线采用埋地不保温敷设方式,在单井设有清管阀并预留有热洗和缓蚀剂注入接口。设有收发球装置、单井计量装置、加热设施、增压泵和放空系统和热洗及缓蚀剂注入接口,以保证集输干管的的热力条件和水力条件。同时在两个计量站之间建设一条58km、12″的集输干线输送流体,管线采用埋地不保温的敷设方式。由于油田没有足够的伴生气供发电机使用,建设一条6″输气干线供油田电站用气。该输气管线与输油管线同沟敷设分别设有阀井各一座。

3.1 原油处理系统工艺流程

原油脱水采用三相分离器、沉降罐两级脱水工艺。来液在管汇处混合后,进入生产分离器进行油气分离,分离出的伴生气去气处理系统,分离出的游离水去污水处理系统。含水油进入生产加热炉加热到72-75 ℃,然后进入脱气管脱气,再自流进沉降罐重力沉降脱水,合格原油自流进原油储罐储存,合格原油通过喂油泵提升并计量后输送至外输管线首站。

3.2 采出水处理及注水系统工艺流程

主流程:油区脱水来水→撇油罐→喂水泵→注水泵→污水回灌井。油区脱水系统输送来的含油污水分别进入撇油罐重力除油,去除大颗粒的浮油及悬浮物,处理后的含油污水送至喂水泵,经喂水泵后,由注水泵提升至站外污水回灌井处理。除去的污油经污油泵提升回至油区沉降罐处理,污水等排至蒸发池进行自然蒸发干化处理,集输站内为加药系统预留接口。另外,根据开发方案数据及工艺计算,2015年污水回灌井能力不够,需要考虑新的污水回灌井或根据新的注水规模来设计注水方案。

参考文献

[1] 黄耀达,吴涛,关克明. 浅谈油气集输工艺过程及流程选用[J]. 石油和化工设备. 2009(12).

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